KR101748533B1 - 회전력증폭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전력증폭장치에 관한 것으로, 수평회전부의 원심력에 의한 회전관성을 이용하여, 블레이드 또는 수평회전부의 회전력을 일정 시간 확보할 수 있도록 하여 풍력에 의해 회동할 수 있는 블레이드와 동일한 회전축에 삽결되어 블레이드의 하부에 설치되는 수평회전부는 원심력에 의하여 회전관성을 발생시키고, 이는 중심회동축의 회전력을 증폭시킬 수 있어 블레이드의 회전 속도를 배가시킬 수 있는 회전력증폭장치에 관한 것이다.

Description

회전력증폭장치{Rotatory power amplifier}
본 발명은 회전력증폭장치에 관한 것으로, 수평회전부의 원심력에 의한 회전관성을 이용하여, 블레이드 또는 수평회전부의 회전력을 일정 시간 확보할 수 있는 회전력증폭장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전방식은 화석연료의 연소 또는 핵분열을 통하여 생성되는 열에너지를 기계적 에너지로 변환한 후 상기 기계적 에너지를 터빈 등을 이용하여 전기에너지로 변환시킴으로써 전기를 생산하게 된다. 하지만, 상기와 같은 발전 방식은 막대한 건설비가 소요될 뿐만 아니라 발전 과정에서 환경과 인체에 유해한 방사선 및 방사성 폐기물, 배기 가스 등의 유해 물질들이 다량 배출될 수 있는 우려가 있으며, 발전 시설에 사고가 발생할 경우 심각한 환경 파괴를 초래할 수 있는 문제점이 존재한다.
이에 대해, 정부나 지자체 등은 화력이나 원자력발전으로 야기되는 공해 발생의 문제로부터 자유롭고 에너지원의 고갈 우려 없는 풍력, 조력, 수력, 태양열 등을 에너지원으로 활용하는 재생에너지발전방식에 대한 연구를 활발하게 진행하고 있다. 특히, 풍력에 의해 회전할 수 있는 블레이드(Blade)를 이용하여 풍력에너지를 전기에너지로 변환함으로써 전력을 생산할 수 있는 풍력 발전은 발전 설비의 구조나 설치 등이 간단하고 무인화 및 자동화 운전 등 발전 시설의 운영 및 관리가 용이하기 때문에 최근 도입이 비약적으로 증가하고 있다.
하지만, 풍력발전의 경우, 풍속의 불규칙성으로 인하여, 양질의 전기를 생산하는데 제한적이었다. 이에 대해, 출원번호 제10-2008-0083107호 풍력발전기에서는 회전축에 삽결되어 있는 로터(Rotor)의 외측면에 풍력에 의해 회전할 수 있는 블레이드가 스포크를 통해 체결됨으로써 블레이드에 풍력이 충분하게 작용하지 않아 저속으로 회전할 시에도 로터와 스테이터(Stator) 간의 전자기 유도 작용에 의해 기전력을 발생시켜, 일정한 회전력을 확보할 수 있는 풍력발전기에 관하여 제안하였지만, 상기한 기존 발명은 상호 간의 전자기 유도 작용에 의해 기전력을 발생시킬 수 있는 로터와 스테이터가 외부로 개방되어 있는 구조로 형성되어 있어 발전 설비에 가해지는 외력이나 발전 중 우천의 발생 시 발전 설비 내부로 침투할 수 있는 수분에 의해 발전 설비가 파손될 수 있는 우려가 있으며, 로터의 외측면에 체결되어 있는 블레이드에 균일한 풍력이 작용하지 않을 경우 일정한 출력의 전기를 생산할 수 없으므로 별도의 전력변환장치를 사용하여 일정한 출력으로 변환해야 하는 문제점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 일정한 회전력을 유지 혹은 증폭시킬 수 있도록 중심회동축에 설치되는 수평회전부를 이용하여, 일정회전력을 확보할 수 있는 회전력증폭장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 회전력 증폭 장치에 관한 것으로서, 중심회동축의 회전운동시 원심력을 통한 회전관성 증폭시킬 수 있는 회전력증폭장치를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여,
본 발명은 풍력에 의해 회동할 수 있도록 다단의 선반형 프레임부에 관통설치된 중심회동축과; 상기 중심회동축의 최상단에 결합되는 블레이드와; 블레이드의 회동 시 원심력에 의한 회전관성을 증가시킬 수 있도록 중심회동축을 중심으로 설치된 수평회전부로; 구성되어 있는 회전력증폭장치를 제공함으로써 해결된다.
본 발명은 회전력증폭장치에 관한 것으로서, 풍력에 의해 회동할 수 있는 블레이드와 동일한 회전축에 삽결되어 블레이드의 하부에 설치되는 수평회전부 수평확장형로드의 최외각 로드의 일단에 결합되는 무게추 및 무게추에 결합되는 자성체의 무게로 인하여, 블레이드의 회동시 원심력에 의한 회전관성을 발생시키고, 이는 중심회동축의 회전력을 증폭시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 회전력증폭장치에 대한 사시도이다.
도 2는 회전력증폭장치의 확장성에 대한 사시도이다.
도 3은 회전력증폭장치에 대한 세부도이다.
도 4는 회전력증폭장치에 대한 분리사시도이다.
도 5는 회전력증폭장치의 회동체결부에 대한 세부도이다.
도 6은 회전력증폭장치의 수평회전부에 대한 세부도이다.
도 7 내지 도 8은 회전력증폭장치의 수평회전부에 대한 실시도이다.
도 9은 회전력증폭장치의 수평회전부에 대한 실시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 회전력증폭장치에 관한 것으로써,
적층된 수평프레임(11) 및 수평프레임(11) 간에 설치되어 공간부를 형성하기 위한 수직프레임(12)으로 구성되어 있는 다단의 선반프레임부(10)와;
상기 다단의 선반프레임부(10)의 수평프레임(11)을 관통하여 회동가능 하도록 설치되는 중심회동축(20)과;
상기 중심회동축(20)의 상단에 결합되어 풍력에 의하여 중심회전축(20)의 회전을 도모할 수 있는 블레이드(30)와;
상기 선반프레임부(10)의 수평프레임(11)의 상면에 중심회동축(20)을 중심으로 설치되는 회동체결부(41) 및 상기 회동체결부(41)에 접철가능하도록 설치되는 수평확장형로드(42)로 구성되는 수평회전부(40)와;
상기 중심회동축(20)을 중심으로 삽결되어, 상기 수평회전부(12)의 수평확장형로드(42)의 접철을 도모하는 원뿔형 이동체(50)와;
상기 중심회동축(20)을 중심으로 삽결되어, 상기 수평회전부(40)의 수평확장형로드(42)의 수직 접철을 도모하는 고정체(60)와;
상기 중심회동축(20)의 회전력을 보조하기 위한 기어모터부(70)와;
상기 중심회동축(20)의 회전력을 이용하여, 발전하기 위한 발전기를; 구비하고 있는 회전력증폭장치에 관한 것이다.
보다 구체적으로는,
다단의 선반프레임부(10)을 관통하여, 중심회동축(20)이 발전기와 기어를 통하여 연결되어 설치되어, 중심회동축(20)의 회전시 발전이 가능하게 하였다.
상기 중심회동축(20)에 회동체결부(41) 및 상기 회동체결부(41)에 수평확장형로드(42)가 설치된 후, 이동체(50) 및 고정체(60)가 순서대로 설치될 수 있다.
상기 회동체결부(41)는 중심회동축(20)을 중심으로 회전할 수 있으며, 상면 외벽에 외경을 따라 돌출된 안착부(41a)가 형성되어 있으며, 안착부(41a)의 상면에는 수평확장형로드(42)가 설치될 수 있도록 지지부(41b)가 상향 돌출되어 있으며, 지지부(41b)와 지지부(41b) 사이에 설치공간부(41c)가 형성되고, 지지부(41b)와 지지부(41b) 사이를 가로질러, 핀형태의 설치접철축(41d)이 안착되며, 상기 지지부(41b)와 지지부(41b) 사이에 형성된 설치공간부(41c)에 설치접철축(41d)을 이용하여, 수평확장형로드(42) 1기가 상향 접철가능하도록 설치될 수 있으며, 중심회동축(20)의 회전시 접철되어 있던 수평확장형로드(42)가 원심력에 의하여, 펼쳐짐으로써, 회동체결부(41)에 작용하는 충격을 완화하기 위하여, 각 설치공간부의 외각 안착부(41a) 상면에는 완충부재(41e)가 설치되어 있다.
상기 이동체(50)는 거꾸로 된 원뿔형으로 중심회동축(20)을 중심으로 설치되어 있으며,
도 6과 같이, 이동체(50)가 하향이동하는 경우, 수평확장형로드(42)의 일단을 가압하여, 상기 수평확장형로드(42)가 상향으로 수직접철될 수 있도록 하였으며, 또한, 중심회동축(20)을 중심으로 수평회전부(40)가 회전할 때는 원심력에 의하여, 수평확장형로드(42)가 중심회동축(20)과 직교로 펼쳐지며, 이로 인하여, 상기 이동체는 상향이동한다.
또한, 상기 수평확장형로드(42)는 설치접철축(41d)에 설치되는 제1로드(42a)와; 제1로드(42a)에 삽결되는 제2로드(42b)와; 제2로드(42b)에 삽결되는 제3로드(42c)와; 제 4로드(42d)로; 구성되어 있으며, 제1로드(42a)는 제2로드(42b)보다 그 외경이 크며, 제2로드(42b)는 제3로드(42c)보다 그 외경이 크고 제 3로드(42c)는 제4로드(42d)보가 그 외경이 크다. 중심회동축(20)이 회전하는 경우, 원심력에 의하여, 수평확장형로드(42)가 중심회전축(20)과 직교로 펼쳐짐과 동시에, 이동체(50)는 상향이동을 하게 되며, 제 1로드(42a), 2로드(42b) 및 제 3로드(42c)에 각각 삽결되어 있었던 제 2로드(42b), 제 3로드(42c) 및 제 4로드(42d)가 원심력에 의하여, 신장되게 되며, 제 4로드(42d) 일단에 설치된 무게추(42e)로 인하여 회전관성에 의한 원심력이 증폭될 수 있다. 즉, 수평확장형로드가 제 1 내지 4로드로 구성되어 있다면, 제4로드에 무게추가 결합하고, 제 1내지 제3로드로 구성되어 있다면 제3로드에 무게추가 결합할 수 있도록 제작되어 있어, 최외각로드에 무게추가 결합되는 것이다.
상기 이동체(50) 상단에 고정체(60)가 중심회동축(20)을 중심으로 삽결되는데, 수평확장형로드(42)가 수직으로 접철되어 있을 때, 그 접철을 견고하게 유지하기 위한 것으로써, 상기 수평확장형로드(40)의 일단의 무게추(42e)에 자성체(42f)가 결합되어 있으며, 상기 자성체(42f)는 고정체(60)에 부착되어 수평확장형로드(42)의 임의적인 펼쳐짐을 방지할 수 있으며, 더욱이, 무게추(42e)는 도 8과 같이 결합되어 있어, 고정체(60)의 일면이 무게추(42e)에 결합방법에 의하여 형성된 결합부(42g)에 견고하게 부착될 수 있으며, 중심회동축(20)이 회전하여, 원심력이 자력을 극복하게 되면, 고정체(60)로부터 수평확장형로드(42)가 이탈하게되며, 이탈시, 이동체(50) 또한, 수평확장형로드(42)에 밀려 상향이동하고 이로 인하여, 수평확장형로드(42)는 중심회동축(20)과 직교향으로 펼쳐지게 되어 회전력을 확보할 수 있도록 하였다.
또한, 상기 회동체결부(41)와 고정체(60)의 이격거리는 회동체결부(41)의 설치접철축(41d)으로부터 수평확장형로드(42)가 접철되어 각각의 로드가 제1로드(42a)에 완전히 삽결되었을 때의 무게추(42e)의 배열로 형성된 결합부(42g)까지의 거리가 될 것이며, 고정체(60) 각면의 설치된 수평확장형로드(42)의 개수와 동일하다.
또한, 중심회동축(20)은 블레이드에 의하여 회전할 수 있고, 필요 시, 초기 회전을 도모하기 위하여, 중심회동축(20)를 중심으로, 수평프레임(11)하단에, 기어모터부(70)를 구비하고 있고, 회전이 개시되면, 자동으로 작동을 멈추게 된다. 또한, 중심회동축(20)은 발전기와 연결되어, 전력을 생산할 수 있도록 제작되어 있도록 하였고, 중심회동축의 회전력을 발전기에 공급하여 전기를 생산하는 것을 기존의 공지된 기술로부터 그 유추가 가능하므로 별도로 설시하지 아니하기로 한다.
상기 제2로드(42a) 내지 제4로드(42d)가 각각 제1로드(42a) 내지 제3로드(42c)dp 삽결될 수 있는 것은 각각의 로드 내부에 공간부가 형성되어 있기 때문이며, 이는 공지된 기술로부터의 그 유추가 자명함으로 별도로 설시하지 아니하기로 한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 한정되어서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 선반프레임부
11: 수평프레임부
12: 수직프레임부
20: 중심회동축
30: 블레이드
40: 수평회전부
41: 회동체결부
41a: 안착부
41b: 지지부
41c: 설치공간부
41d: 설치접철축
41e: 완축부재
42:수평확장형로드
42a: 제 1로드
42b: 제 2로드
42c: 제 3로드
42d: 제 4로드
42e: 무게추
42f: 자성체
42g: 결합부
50: 이동체
60: 고정체
70: 기어모터부
80: 발전기

Claims (8)

  1. 회전력증폭장치에 있어서,
    적층된 수평프레임 및 수평프레임간에 설치되어 공간부를 형성하기 위한 수직프레임으로 구성되어 있는 다단의 선반프레임부와;
    상기 다단의 선반프레임부의 수평프레임을 관통하여 회동가능하도록 설치되는 중심회동축과;
    상기 선반프레임부의 수평프레임의 상면에 중심회동축을 중심으로 설치되며 설치접철축을 구비한 회동체결부 및 상기 설치접철축에 접철가능하도록 설치되는 제1로드, 상기 제1로드에 삽결되는 제2로드, 제3로드 또는 제4로드 중 2 이상을 구비한 수평확장형로드로 구성되는 수평회전부와;
    설치접철축에 설치되는 수평확장형로드의 최외각 로드의 일단에 결합되는 무게추와;
    상기 중심회동축의 회전력을 이용하여 전기를 생산하기 위한 발전기로; 구성되어 있으며, 제1로드는 제2로드보다 그 외경이 크며, 제2로드는 제3로드보다 그 외경이 크고 제 3로드는 제4로드보가 그 외경이 크므로, 중심회동축이 회전하는 경우, 원심력에 의하여, 수평확장형로드가 중심회전축과 직교로 펼쳐짐과 동시에, 제 1로드, 2로드 및 제 3로드에 각각 삽결되어 있었던 제2로드, 제 3로드 및 제4로드가 원심력에 의하여, 신장될 수 있으며, 상기 무게추로 인하여 회전관성에 의한 원심력이 증폭되는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치
  2. 제 1항에 있어서,
    중심회동축의 회전력을 보조하기 위한 기어모터부를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중심회동축을 중심으로 삽결되어, 상기 수평회전부의 수평확장형로드의 접철을 도모하는 원뿔형 이동체를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    중심회동축을 중심으로 삽결되어, 상기 수평회전부의 수평확장형로드의 견고한 수직 접철을 확보할 수 있는 고정체를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    중심회동축의 상단에 결합되어 풍력에 의하여 중심회전축의 회전을 도모할 수 있는 블레이드를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    회동체결부는 중심회동축을 중심으로 회전할 수 있으며, 상면 외벽에 외경을 따라 돌출형성된 안착부와;
    안착부 상면에는 수평확장형로드가 설치될 수 있도록 돌출된 지지부와; 상기 지지부와 지지부 사이에 설치공간부가 형성되고, 지지부 사이를 가로질러, 설치되는 핀형태의 설치접철축과;
    상기 설치공간부에 설치된 설치접철축을 이용하여, 수평확장형로드가 상향 접철가능하도록 설치될 수 있으며, 중심회동축의 회전시 접철된 수평확장형로드가 원심력에 의하여 펼쳐짐으로써, 회동체결부에 작용하는 충격을 완화하기 위하여, 각 설치공간부의 외각 안착부 상면에는 설치된 완충부재로; 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    무게추에 결합되어 있는 자성체를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전력증폭장치.
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